SRM12 T2夏令营(分治优化DP+主席树 (已更新NKlogN)/ 线段树优化DP)

    先写出朴素的DP方程f[i][j]=f[k][j-1]+h[k+1][i] {k<i}(h表示[k+1,j]有几个不同的数)

    显然时间空间复杂度都无法承受

    仔细想想可以发现对于一个点 i 从 k 转移了,证明了 1~k 中 k 一定是最优的,不论对于i或者i之后的任何点x都是如此,不存在对i最优但对i之后的任何点x更优,否则i也可以更优(因为只多了一段h[i+1][x](i<x),而这一段显然是相同的),其实打表也能看出来(orz CYC!)

证明:

   假设a<b,k>l,a从k转移最优,b从l转移最优

   则有

     f[k]+h[k+1][b]<f[l]+h[l+1][b],f[l]+h[l+1][a]<f[k]+h[k+1][a]

   则有

     h[k+1][b]+h[l+1][a]<h[l+1][b]+h[k+1][a]          

  则有

     h[k+1][b]-h[k+1][a]<h[l+1][b]-h[l+1][a]

  则有

     h[a][b]<h[a][b]

   ∴不成立

   于是我们就证明了这题的决策单调性

   有了这个性质之后我们就可以分治优化了,查询一个区间里有多少个不同的数用主席树就行了。

   效率O(KNlogNlogN)约等于4亿...TLE QAQ

       实际上主席树有更巧妙的用法可以优化到KNlogN,等会补       不会,委屈的折耳猫.jpg

  在CYC大爷的教导下会了!本来不保证复杂度的话直接边分治边递推就行了,但是R~MID可能被统计多次,会TLE。那怎么办呢,把这一段用主席树查一下,就可以把复杂度降低到log了。这样的log是独立于转移之外的,复杂度为O(NKlogN)

  而且常数明显是比线段树小的!线段树需要区间修改,上传下传,而且每次转移完都要修改,而主席树建树之后就不用再修改了,并且建树是O(NlogN)的,跑的飞快。

以下全部为极限数据(未打开O2优化):

主席树:

线段树:

  代码已更新

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<cmath>
#include<map>
#define ll long long 
using namespace std;
const int maxn=50010,inf=1e9;
struct poi{int sum,lt,rt;}tree[maxn*20];
int n,K,N,now,sz;
int a[maxn],b[maxn],f[maxn][2],root[maxn],pre[maxn],last[maxn],h[maxn],next[maxn];
bool v[maxn];
void read(int &k)
{
    int f=1;k=0;char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9')c=='-'&&(f=-1),c=getchar();
    while(c<='9'&&c>='0')k=k*10+c-'0',c=getchar();
    k*=f;
}
inline void update(int &x,int l,int r,int cx)
{
    tree[++sz]=tree[x];tree[sz].sum++;x=sz;
    if(l==r)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    if(cx<=mid)update(tree[x].lt,l,mid,cx);
    else update(tree[x].rt,mid+1,r,cx);
}
inline int query(int x,int y,int l,int r,int cl,int cr)
{
    if(cl<=l&&r<=cr)return tree[y].sum-tree[x].sum;
    int mid=(l+r)>>1,ret=0;
    if(cl<=mid)ret+=query(tree[x].lt,tree[y].lt,l,mid,cl,cr);
    if(cr>mid)ret+=query(tree[x].rt,tree[y].rt,mid+1,r,cl,cr);
    return ret;
}
void solve(int l,int r,int L,int R,int now)
{
    if(l>r||L>R)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    int pos;f[mid][now&1]=-inf;
    int noww=0;
    if(R+1<mid)noww=query(root[R+1],root[mid],0,n,0,R+1);
    for(int i=min(R+1,mid);i>L;i--)
    {
        if(next[i]>mid)noww++;
        h[i]=noww;
    }
    for(int i=L;i<=R&&i<mid;i++)
    {
        if(f[i][(now&1)^1]+h[i+1]>f[mid][now&1])
        f[mid][now&1]=f[i][(now&1)^1]+h[i+1],pos=i;
    }
    solve(l,mid-1,L,pos,now);solve(mid+1,r,pos,R,now);
}
int main()
{
    freopen("camp.in","r",stdin);
    freopen("camp.out","w",stdout);
    read(n);read(K);
    for(int i=1;i<=n;i++)read(a[i]),b[i]=a[i];N=n;
    sort(b+1,b+1+N);N=unique(b+1,b+1+N)-b-1;
    for(int i=1;i<=n;i++)a[i]=lower_bound(b+1,b+1+N,a[i])-b;
    for(int i=1;i<=n;i++)pre[i]=last[a[i]],last[a[i]]=i;
    memset(last,32,(n+1)<<2);
    for(int i=n;i;i--)next[i]=last[a[i]],last[a[i]]=i;
    for(int i=1;i<=n;i++)update(root[i]=root[i-1],0,n,pre[i]);
    for(int i=1;i<=K;i++)solve(1,n,0,n,i);
    printf("%d
",f[n][K&1]);
    return 0;
}
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    那个方程还可以直接用线段树优化,同样是记录上次出现的位置,加入一个数有影响的只有上次出现位置+1开始的区间,然后就线段树存一下转移方程右边的值logn找max就行了

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn=40010,inf=1e9;
struct poi{int max,delta;}tree[maxn*10];
int n,K,N,cnt;
int a[maxn],b[maxn],pre[maxn],root;
int f[maxn][51];
void read(int &k)
{
    int f=1;k=0;char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9')c=='-'&&(f=-1),c=getchar();
    while(c<='9'&&c>='0')k=k*10+c-'0',c=getchar();
    k*=f;
}
inline int max(int a,int b){return a>b?a:b;}
inline void pushup(int x){tree[x].max=max(tree[x<<1].max,tree[x<<1|1].max);}
inline void pushdown(int x)
{
    if(!tree[x].delta)return;
    tree[x<<1].delta+=tree[x].delta;
    tree[x<<1|1].delta+=tree[x].delta;
    tree[x<<1].max+=tree[x].delta;
    tree[x<<1|1].max+=tree[x].delta;
    tree[x].delta=0;
}
void build(int x,int l,int r,int ty)
{
    if(l==r){tree[x].max=f[l-1][ty];tree[x].delta=0;return;}
    int mid=(l+r)>>1;tree[x].delta=0;
    build(x<<1,l,mid,ty);
    build(x<<1|1,mid+1,r,ty);
    pushup(x);
}
inline void add(int x,int l,int r,int cl,int cr)
{
    if(cl<=l&&r<=cr){tree[x].max++;tree[x].delta++;return;}
    pushdown(x);
    int mid=(l+r)>>1;
    if(cl<=mid)add(x<<1,l,mid,cl,cr);
    if(cr>mid)add(x<<1|1,mid+1,r,cl,cr);
    pushup(x);
}
inline int query(int x,int l,int r,int cl,int cr)
{
    if(cl<=l&&r<=cr)return tree[x].max;
    pushdown(x);
    int mid=(l+r)>>1,ans=0;
    if(cl<=mid)ans=query(x<<1,l,mid,cl,cr);
    if(cr>mid)ans=max(ans,query(x<<1|1,mid+1,r,cl,cr));
    return ans;
}
int main()
{
    freopen("camp.in","r",stdin);
    freopen("camp.ans","w",stdout);
    read(n);read(K);
    for(int i=1;i<=n;i++)read(a[i]),b[i]=a[i];N=n;
    N=unique(b+1,b+1+N)-b-1;sort(b+1,b+1+N);
    for(int i=1;i<=n;i++)a[i]=lower_bound(b+1,b+1+n,a[i])-b;
    for(int j=1;j<=K;j++)
    {
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            add(1,1,n+1,pre[a[i]]+1,i);
            f[i][j]=query(1,1,n+1,1,i);
            pre[a[i]]=i;
        }
        if(j==K)continue;
        build(1,1,n+1,j);for(int i=1;i<=n;i++)pre[a[i]]=0;
    }
    printf("%d
",f[n][K]);
}
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makedata:

#include<iostream>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
    freopen("camp10.in","w",stdout);
    srand(time(0));
    int n=35000;
    printf("%d %d
",n,50);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    printf("%d ",233333333+rand()%(1+rand()%10));
}
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原文地址:https://www.cnblogs.com/Sakits/p/7400664.html